Определение остаточной деформации
В ходе эксплуатации пенополиуретан подвергается многократным деформациям сжатия. Основной характеристикой сопротивления сжимающим нагрузкам является модуль деформации (упругой, полной и остаточной). Величина остаточной (необратимой) деформации во многом определяет эксплуатационную способность материала. Для пенопластов на величину этой деформации влияет агрегативная устойчивость полимерных плёнок, образующих стенки ячеек структуры [7, 17, 22, 56]. Необратимая деформация обуславливается разрывом этих плёнок, что приводит к развитию гистерезисных явлений. Она зависит от уровня приложенной нагрузки. Уже при малых величинах полной деформации наблюдается остаточная. Ниже рассматривается влияние заданной полной деформации пенополиуретана на остаточную.
Испытания проводили при сжатии на установке поршневого типа (рисунок 2.6а) в режиме заданных скоростей нагружения (разгрузки) и комнатной температуре. Конструкция образцов показана на рисунке 2.16. Нагружение и разгрузку осуществляли ступенями через равные промежутки времени. В процессе испытаний фиксировали изменение деформации (е). Экспериментальные данные обрабатывали в координатах s - а (рисунок 3.3). Полученные зависимости представляют собой петли гистерезиса, т. е. при
|
|
Рисунок 33 - Деформация сжатая пенополиуретана Изолан 210-1 кажущейся плотностью 60 кг/м3 (а) и Изолан 200-а кажущейся плотностью 40 кг/м3 при ступенчатой возрастающей нагрузке Т = 293 К.
Одних и тех же значениях напряжения (а) деформация нагружения существенно меньше деформации разгрузки, а после разгрузки в образце остаётся деформация
(остаточная) от 2 до 18 % (в зависимости от уровня полной деформации). Из рисунка 3.3 видно, что величина упругой (обратимой) деформации для обеих марок пенополиуретана не зависит от полной и составляет порядка 5 %. Кроме того, величина остаточной деформации пропорциональна полной и не зависит от кажущейся плотности материала (рисунок 3.4).
Следовательно, деформация величиной 5 % является упругой, обратимой деформацией. При таком её значении происходит полное восстановление формы пенополиуретана независимо от его структуры.
